Актуальность работы. Оценка влияния добычи бокситовых руд открытым способом в Гвинейской Республике на уровень загрязнения тяжелыми металлами и природным радионуклидом 210Po экосистемы реки Фатала проводится впервые, что определяет актуальность выполняемых исследований. Цель работы. Оценка загрязнения тяжелыми металлами и 210Po компонентов экосистемы реки Фатала (Гвинейская Республика) в качестве примера для определения влияния добычи полезных ископаемых открытым способом на экологическое состояние рек добывающих стран. Методы и методология исследования. Определяли концентрации 16 элементов (Be, Al, V, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Mo, Ag, Cd, Sb, Tl, Pb) методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС) в соответствии с ГОСТ Р 562192014 на масс-спектрометре Plasma Quant MSElite (AnalytikJena) на базе центра коллективного пользования «Спектрометрия и хроматография» ФИЦ ИнБЮМ. Для выделения 210Ро из отобранных образцов применяли радиохимические методы. Счетные образцы 210Ро измеряли с помощью α-спектрометрического комплекса «ALPHADuo» ORTEC-Ametek (США). Химический выход полония составлял 80–90 %. Погрешность измерения не превышала 15 %. Результаты работы. Впервые получены данные по загрязнению реки Фатала (Гвинейская Республика) тяжелыми металлами и природным радионуклидом 210Po. Определено, что в воде реки Фатала из всех исследуемых элементов превышение ПДК для воды хозяйственно-питьевого назначения в отношении ТМ наблюдалось только для Cd. При этом удельная активность Ро в воде реки была на три порядка ниже уровня вмешательства (УВ=0,11 Бк/кг) для питьевой воды, рекомендованного Нормами радиационной безопасности РФ. Используя эти исследования в качестве примера для определения влияния добычи полезных ископаемых открытым способом на экологическое состояние рек добывающих стран получено, что данные виды загрязнителей (ТМ и 210Po) не являются ключевыми, влияющими на качество вод в реках, протекающих по территории с открытым способом добычи полезных ископаемых.

Бухта Севастопольская, расположенная в северной акватории Чёрного моря, подвергалась радиоактивному загрязнению техногенными радионуклидами, включая 238,239+240Pu, и испытывала другие виды техногенной нагрузки. Одним из них явилось строительство заградительных молов на входе в бухту в 1975–1986 гг., которое привело к изменению её гидрологического режима. Целью данной работы было оценить изменение седиментационных потоков 238Pu и 239+240Pu в донные отложения устьевой части бухты Севастопольская в период до и после аварии на Чернобыльской АЭС (1962–1986 и 1986–2013 соответственно). Плутоний в осадках определяли радиохимическим методом, с последующим измерением активности радиоизотопов на альфа-спектрометре. Скорость осадконакопления определяли с помощью геохронологической датировки слоёв осадка по изменению отношения активностей 238Pu/239+240Pu в керне донных отложений. Затем рассчитывали скорость седиментации осадочного вещества в донные осадки. Установлено, что в период после 1986 г. среднегодовая скорость осадконакопления и скорость седиментации осадочного вещества в устье бухты увеличились на 63 и 70 % соответственно. Оценка седиментационных потоков 238,239+240Pu за два исследуемых периода показала, что поток 238Pu в донные отложения увеличился после 1986 г. на 150 %, а поток 239+240Pu — на 49 %. Повышенная процентная доля 238Pu в седиментационном потоке плутония после 1986 г. указывает на чернобыльское происхождение плутония в слоях донных отложений выше 11 см. Суммарный эффект увеличения седиментационных потоков 238,239+240Pu в устье бухты в постчернобыльский период обусловлен ростом интенсивности радиоактивных выпадений после аварии на ЧАЭС и влиянием гидротехнических сооружений на режим седиментационных процессов в акватории (увеличением скорости седиментации осадочного вещества).

Выполнена оценка уровней концентрации активности альфа-излучающих изотопов 239+240Pu в поверхностном слое (0–5 см) донных отложений десяти солёных озёр Крымского полуострова из четырёх географических групп. Установлено, что максимальные значения 239+240Pu характерны для донных осадков озёр морского происхождения из разных географических групп: оз. Кызыл-Яр ― (419 ± 27), оз. Джарылгач ― (443 ± 24), оз. Тобечикское ― (451 ± 43) мБк·кг-1 239+240Pu. Наименьшие уровни зафиксированы в озёрах континентального происхождения из Перекопской группы: оз. Киятское ― (24 ± 6), оз. Кирлеутское ― (48 ± 4), оз. Красное ― (95 ± 9) мБк·кг-1 239+240Pu. Сравнительный анализ концентрации активности 239+240Pu в поверхностном слое донных отложений показал, что в осадках прибрежных черноморских акваторий уровни 239+240Pu в среднем в 2 раза выше, чем в исследованных солёных озёрах западной части Крыма. Оценены дозовые нагрузки в илах поверхностного слоя соленых озёр. Показано, что мощности эквивалентных доз не превышали диапазон мощностей доз от природного радиационного фона.

The results of the 239+240Pu concentration activity determination in 0–5 cm layer of bottom sediments in salt lakes of the Crimean Peninsula are present. The largest values of the 239+240Pu concentration activity were detected in the bottom sediments in lakes of different geographical locations: in the Lake Kyzyl–Yar (419 ± 27), the Lake Dzharylgach (443 ± 24) and the Lake Tobechik (451 ± 43 mBq 239+240Pu/kg), and the smallest ones — in three studied lakes of the Perekop group. The dose rate in the mud of the surface layer from the Lake Dzharylgach was estimated.

Работа посвящена изучению характеристик седиментационного самоочищения вод Севастопольской бухты от радиоактивных и консервативных химических загрязняющих веществ. На примере распределения 90Sr, 137Cs, 239,240Pu, 210Po, Hg, ΣПХБ5 и ΣДДТ в поверхностном слое донных осадков в различных акваториях бухты показано, что характеризуемая коэффициентом накопления концентрирующая способность живого и косного вещества в отношении контаминантов является одним из значимых факторов реализации биогеохимического механизма самоочищения вод. Воздействие седиментационных процессов направлено на поддержание радионуклидного и химического гомеостаза морских экосистем по принципу Ле Шателье — Брауна. Установлено, что в современных условиях приоритетными загрязнителями воды и донных отложений Севастопольской бухты являются Hg, ΣПХБ5 и ΣДДТ.

The spatial and vertical distribution of plutonium alpha radionuclides 239+240Pu and 238Pu in the bottom sediment of Sevastopol Bay are presented. The evaluation of the plutonium biogeochemical migration parameters and the contribution of different ways of 239+240Pu elimination to self-purification of bay waters against plutonium contamination were carried out.

Работа посвящена исследованию радиоэкологических процессов перераспределения альфа-радионуклидов плутония (239+240Pu) как основных дозообразующих техногенных альфа-радионуклидов в период после аварии на Чернобыльской АЭС. 239+240Pu ― долгоживущие радиоизотопы, количество которых накапливается в природных экосистемах от инцидента к инциденту. Радиотоксичность этих радионуклидов высока, и необходимы научно обоснованные подходы к оценке и прогнозу радиоэкологического состояния водоёмов, подверженных риску повторного радиоактивного загрязнения 239+240Pu. К таким водоёмам относится Чёрное море, как внутренне море, расположенное в регионе высокоразвитых стран, использующих ядерные технологии. Работа выполнена современными методами, основными из которых были: радиохимический анализ, альфа-спектрометрия и радиотрассерные технологии. В результате исследования выявлены радиоэкологические закономерности поведения плутония (Pu) в экосистеме Чёрного моря в постчернобыльский период. Определены количественные параметры миграции 239+240Pu в море: скорость осадконакопления в разных районах моря, период полууменьшения удельной активности поверхностных вод по 239+240Pu, фактор радиоёмкости для донных отложений, потоки плутония, уровни содержания 239+240Pu в компонентах экосистемы, коэффициенты накопления биотическими и абиотическими составляющими. Выявлены особенности биогеохимического поведения плутония в экосистеме Чёрного моря и указаны условия и процессы, их обуславливающие. Отмечены повышенная способность черноморских поверхностных вод к самоочищению в отношении 239+240Pu, короткий период пребывания плутония в поверхностных водах, относительно быстрое накопление плутония в осадках за счёт биогеохимической седиментации элемента, высокая концентрационная способность иловых донных отложений в отношении 239+240Pu, тип биогеохимического поведения плутония в экосистеме Чёрного моря.

It is determined, that the critical zones on 90Sr, 137Cs, 239,240Pu, 210Ро, Hg, and chlororganic pollutions in the Black Sea are situated in water areas, adjacent to the territories with developed technogenic activities and in the regions of intensive use of natural resources. Flows of the pollutants deposition into geological depot in critical areas is much higher than in the conditionally clean areas. It is caused to the influence, which is implemented in accordance with the principle of Le Chatelier-Braun, of biogeochemical mechanisms of interactions of living and abiotic substances with the radioactive and chemical pollutants in the marine environment, as well as by the factors of formation of the sedimentation processes as a result of the biological productivity waters and the rates of the reproduction of allochthonous and autochtonous mineral and organic suspensions. Maximum intensity of biogeochemical processes of conditioning is equal its ecological capacity at achievement of the the limits of sorption and metabolic saturation by pollutants of the living and abiotic substances of the marine environment.